软启动即电压从0慢慢提升到额定电压,电机在启动过程中的电流,就由过去过载冲击电流不可控变成为可控。并且可调节启动电流的大小,全过程都不存在冲击转矩,而是平滑的启动运行。软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器,将其接入电源和电动机之间。使用软启动器启动电动机时,晶闸管的输出电压逐渐增加,电机逐渐加速,直到晶闸管全导通,电动机工作在额定电压的机械特性上,实现平滑启动,降低启动电流,避免启动过流跳闸。待电机达到额定转速时,启动过程结束,软启动自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管,为电动机正常运转提供额定电压,以降低晶闸管的热损耗,延长软启动的寿命,提高工作效率,又使电网避免了谐波污染。软启动同时还提供软停车功能,软停车与软启动过程相反,电压逐渐降低,转数逐渐下降到零,避免自由停车引起的转矩冲击。
软启动器(Soft Starter)是一种集电机软起动、软停车等多种保护功能于一体的电机控制装置。其主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并连晶闸管及其电子控制电路。控制三相反并连晶闸管的导通角,使被控电机的输入电压按不同的要求而变化,便可实现不同的功能。软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。变频器用于调速,其输出不但改变电压而且同时改变频率。软起动等于调压器,用于电机起动时,输出只改变电压并没有改变频率。变频器具有软起动的功能,结构复杂,因此价格贵很多。而软起动是运用串接电源与被控电机之间,控制其内部晶闸管的导通角,使电机输入电压从零以预设函数关系逐步上升,直至启动结束,给予电机全电压。在软起动过程中,电机起动转矩逐渐增加,转速也逐渐增加。
一.起动方式
软起动一般有下面几种起动方式:
1.脉冲冲击起动。
2.阶跃起动。
3.斜坡恒流软起动。
4.斜坡升压软起动。
二.软启动的优点
1.直接全压启动引起电网电压波动,影响同电网其它设备的运行
交流电动机在全压直接起动时,起动电流会达到额定电流的4-8倍,当电机的容量相对较大时,该起动电流会引起电网电压的急剧下降,影响同电网其它设备的正常运行。
软起动时,起动电流为额定电流的2-3倍,电网电压波动率一般在10%以内,对其它设备的影响非常小。
2.软启动及直接启动的对比
A.超大型电机直接起动的大电流对电网的冲击类似于三相短路对电网的冲击,常常会引发功率振荡,使电网及不稳定。
B.起动电流中含有大量的高次谐波,会与电网电路参数引起高频谐振,造成继电保护自动控制失灵以及错误动作等故障。
软起动时起动电流大幅度降低,以上影响可完全免除。
C.降低电机寿命。高压开关合闸时触头的抖动现象会在电机定子绕组上产生过电压,有时会达到超过外加电压的5倍,这样高的过电压会对电机绝缘造成极大伤害。软起时电机端电压从零起调,可完全免除过电压伤害。
D.伤害电机绝缘。大电流产生的焦耳热反复作用于导线外绝缘,机械力使导线相互摩擦,大大降低绝缘寿命。而软起动时,最大电流降低50%左右,瞬间发热量仅为直起的25%左右,相比直接启动延长了绝缘寿命。
E.电动力对电机的伤害
大电流在电机定子线圈和转子鼠笼条上产生很大的冲击力,会造成圈变形、夹紧松动、线鼠笼条断裂等等故障。而软起动时,由于最大电流小,便大大减轻了冲击力。
F.对机械设备的伤害
全压直接起动时的起动转矩大约为额定转矩的2倍,如此大力矩突然加在静止的机械设备上,会加速齿轮磨损甚至打齿,加速风叶疲劳甚至折断风叶,加速皮带磨损甚至拉断皮带等等。软起动的转矩不会超过额定转矩,对设备的伤害减到最小,甚至可以忽略不计。
超大型电动机的价值普遍很高,在生产中也都起着核心作用。它的一点故障便会造成很大的经济损失,对它采用完善的保护是非常必要的。比如说对一台电不可能各处绝缘都是完全一致的,在某一点必然有个交薄弱之处,出厂检测时由于新旧程度等因素它能正常通过,但在长时间使用中这个薄弱环节会逐渐显露出来,缩短寿命。因此采取软起动,则可以大大延长电机的使用寿命。